面向新能源汽车的电工与电子技术理虚实一体化课程设计

作者: 任春 杨雪峰 刘姁升

摘  要:该文立足地方应用型本科院校实际,以电工与电子技术课程为研究对象,从教学内容选择、教学资源建设、教学模式创新和考核体系构建四个方面探讨如何高质量地建设适合于新能源汽车领域人才需求的电工与电子技术一流课程,旨在培养满足新能源汽车行业发展要求的高素质应用型人才。

关键词:应用型本科;电工与电子技术;一流课程;理虚实一体化;课程设计

中图分类号:G642      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2023)09-0109-04

Abstract: Based on the reality of local application-oriented colleges, this paper takes the course of Electrical and Electronic Technology as the research object. In order to cultivate high-quality application-oriented undergraduate graduates that meet the development requirements of new energy vehicle industry, this paper explores the specific measures to establish the first-class course of Electrical and Electronic Technology by the selection of teaching content, the construction of teaching resources, the innovation of teaching mode and the construction of assessment system.

Keyword: applied undergraduate; electrotechnics and electronics experiment; first-class courses; integration of theory; curriculum design

《“十四五”时期教育强国推进工程实施方案》指出,应用型本科高校面向经济社会发展需求。加强产教融合实训基地建设,创新培养模式,优化培养结构,提升学生创新精神、实践水平和就业创业能力,更好地服务实体经济发展[1]。鄂尔多斯应用技术学院是我国高等教育转型发展中教育部批准成立的第一批以“应用技术”命名的本科院校,学院致力于培养学生的知识应用能力和解决实际问题的综合能力,以满足经济社会转型发展的需求。新能源汽车产业发展作为国家的战略性新兴产业,是实现我国汽车产业结构调整、转型升级和完成“碳达峰、碳中和”任务的重要途径。电工与电子技术作为工科院校非电类本科专业的重要专业基础课程,在学生综合能力和工程素养培养中起着极其重要的作用[2]。然而,面对新能源汽车领域,传统的电工与电子技术课程已无法适应应用型人才培养要求。为适应高等教育新形势,落实立德树人根本任务,实现面向新能源汽车领域的应用型人才培养要求,针对地方应用型高校人才培养中普遍存在的问题,通过以产业技术为基础重构教学内容、以学生需求为导向开发教学资源、以信息技术为依托创新教学模式和以培养目标为引领构建考核体系,形成以学生为中心的电工与电子技术“理虚实结合,线上线下一体”一流课程建设方案。

一  电工与电子技术课程定位

电工与电子技术是面向高等院校非电类工科专业设置的一门专业必修课[3],主要学习电路分析、电工技术、数字电子技术和模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本分析方法,使学生掌握电路、电机、模拟电子电路、数字电子电路、电气控制技术的基本理论和基本分析方法,掌握电工与电子技术的基本应用,并注重培养学生的知识应用能力和创新能力,为学习后续专业课程及从事与汽车有关的电气技术工作打下一定的基础。

二  电工与电子技术课程教学中存在的问题

应用型本科教育的基本特征是服务性,其办学成效根本上取决于同社会经济产业的融合程度。2020年11月2日,国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》为推动我国汽车产业的高质量发展,加快建设汽车强国指明了方向[4]。因此,应用型本科院校的汽车专业必须瞄准未来汽车的发展方向,及时制订与汽车产业发展相融合的人才培养方案,建立与新能源汽车发展规划相适应的课程体系,以更好地为汽车产业发展培养所需人才。然而,随着汽车电动化、网联化和智能化的不断推进,电工与电子技术课程已经无法满足新能源汽车相关课程的理论和实践需求,具体表现在以下几个方面。

(一)  教学内容与产业技术脱节的问题

应用技术型人才定位为能够把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技术技能型人才[5]。要想培养出高素质的应用型人才,必须坚持厚基础、重实践的教学原则。电工与电子技术作为工科非电类专业的一门专业基础课,其教学内容是基于该课程本身知识体系的科学性和完备性制订的,目前可以满足大部分工科非电类专业的需求。从应用型本科院校的人才培养目标来看,电工与电子技术课程针对于不同的专业方向,其授课的侧重点也应该有所不同。因此,面向应用型本科院校的新能源汽车方向,当前电工与电子技术的教学内容设置存在过度注重“知识化、体系化”导致学时数过多且专业针对性和应用性不强的问题,部分知识点仅仅是“为知识的完整性而讲授”,而非面向具体岗位应用所设,难以体现应用型本科的“应用取向”。

(二)  教学资源与学生需求失衡的问题

从狭义的教学活动角度来看,教学资源是学生与教师之间知识传递的唯一媒介。从教学改革的角度分析,教学资源改革是实施现代新型课堂教学改革的基础和提升学生学习自主性的有力措施[6]。然而,目前传统的电工与电子技术课程的教学资源还是基于传统的“灌输式”教育方式和“言听计从”的教学对象设计的,难以满足当前学生的多样化需求,不利于充分利用现代信息技术开展线上教学,也无法保证当前网络教学环境下学生的学习质量。首先,现有的电工与电子技术理论教学资源形式单一,仅包含PPT、图片和动画等常规教学资源,无法满足被称为“网络原住民”的新时代学生的要求,不利于调动学生的学习积极性;其次,现有的电工与电子技术实验高度依赖硬件实验设备,且对实验台套数有着严格的要求,这不仅给新建应用型本科院校的转型发展带来了很大的经济压力,而且这些设备大多数仅具有实验验证功能,只能在线下通过部分学生实际操作、部分学生配合的方式集中开展,难以达到实验教学的目的,且不具备线上交互式开展实验教学的能力,也无法为学生开展探索性、创新性实验提供“容错”和安全保护,不利于培养学生的知识应用能力和创新能力;最后,对于已开放的网络教学资源,由于专业方向、教学目标和课堂节奏的不一致,无法直接利用这些教学资源开展线上线下混合教学。

(三)  教学模式与信息技术脱节的问题

在应试教育思想的深刻影响下,面对当前高等教育发展受互联网和现代信息技术影响的新常态,传统的电工与电子技术课程教学没有充分利用先进的信息化教学管理手段,还是通过传统的基于PPT+板书形式开展的以教师和教材为中心的授课模式传授知识,其最大优点在于以最少的时间传递最大的信息量,在大班教学盛行、知识记忆为重的时代被广泛采用,但是这种教学模式没有高效合理运用现代信息技术辅助教学,不能很好地融合教育教学的实际内容来展开高效课堂教学。此外,由于传统的教学模式过于重视知识传授,忽视了学生在自主学习、应用能力、创新思维和合作交流等方面的综合素质培养,所学的知识很容易遗忘,也不利于学生的个人能力和综合素质的提升。

(四)  考核体系与培养目标错位的问题

当前高校的课程考核体系普遍存在过度知识化、标准化和绝对化的问题。考核内容过于重视教材和书本知识,这种方式可以考核学生对知识的积累和储备情况,但如果学生通过临时学习和突击记忆的方式应付,这种方式就变成对学生短时记忆能力和知识迁移能力的考查。考核方式标准化在一定程度上提高了考核的公平性和公正性,但同时也抹杀了学生的个性,不利于培养和提高学生思维分析能力、创新能力和知识的运用能力。考核结果绝对化,可谓“一考定乾坤”,这样做的好处是学生成绩易评判,但结果导致学生考试违纪作弊现象日益严重。总之,当前的考核体系仅仅是为了区分学生对知识的掌握情况,没能充分发挥教师是主导、学生是主体的优势,没有达到考核学生的综合知识应用能力的目的,也不利于训练学生的创新思维,无法达到应用型本科院校培养学生应用所学知识分析问题和解决问题的能力,更无法保证考核体系和人才培养目标的一致性和教师的综合育人效果。

三  电工与电子技术一流课程设计

受到高等教育普及化、互联网技术的发展及知识的快速传播等因素的影响,教师必须主动吸纳新的教学内容,以新型教学理念构建新的教学模式,以新型教学模式主导对新技术的合理利用,通过打造一流课程、建设一流专业,实现高等教育的内涵式发展。

(一)  以产业技术为基础,重构教学内容

2019年教育部出台了《关于一流本科课程建设的实施意见》,引导不同类型高校“因地制宜、因校制宜、因课制宜”建设适应区域发展所需的创新型、复合型和应用型人才培养的一流课程。面向应用型本科院校的人才培养目标,根据实用主义学习理论,有必要按照新能源汽车的专业特点和应用型的人才培养要求,有机整合产教融合之路,整合优化课程教学内容,补充汽车专业面向新能源汽车相关岗位所需的新知识,提高综合应用性、设计性和创新性实践训练项目比例,使得课程内容与新能源汽车相关产业技术紧密结合。

为满足课程体系设计的基本要求,达到应用型人才培养的基本目标,首先针对电工与电子技术课程的教学内容与产业需求融合度不高的问题,通过对用人单位、毕业生和在校师生开展多种形式的调查,确定面向新能源汽车领域相关工作岗位的能力需求;其次,依据学校办学定位、学生特点和产业发展需求,构建以需求为导向的课程教学内容;最后,通过考虑电工与电子技术课程知识体系的科学性和完备性,以及专业内知识点的联系与后续其他课程的衔接,重构课程面向新能源汽车的电工与电子技术课程教学内容。

(二)  以学生需求为导向,开发教学资源

从狭义的教学活动角度来看,教学资源是学生与教师之间知识传递的唯一媒介,从广义的教学活动分析,教学资源的开发是提升教学质量的决定性因素。可见,开发教学资源既体现在其是当前课程谋求发展的核心要求,也是教师利用现代信息技术开展创新教学模式的基础。在当前这个信息化普及的时代,大学生被称为网络的“原住民”,他们拥有众多的可获取教学资源的辅助学习手段,如何在现有优质慕课教学资源基础上开发能够满足学生需求的理虚实一体化教学资源,是推进线上线下混合式教学水平和提高学生学习主动性的必要条件,也是促进有效教学、提高教学效率的推进剂。面向应用型人才培养定位和未来新能源汽车领域就业方向,结合学生需求和现代信息技术,针对电工与电子技术课程的实际特点,可从下述几个方面开发教学资源。

1  引进与自建相结合开发线上教学资源

对于电工与电子技术课的线上教学资源,目前有成熟优质的慕课资源可以利用。由于这些优质课程资源的提供者以研究型大学为主,所以课程内容的设置全面系统且十分注重理论推导,可供大部分非电类工科专业使用。如果能够有效利用这类教学资源中所包含的基础理论和基本原理教学部分,会极大丰富学生的理论学习资源,有利于更好地实现应用型人才“厚基础”的培养目标。然而,由于这些已有的优质教学资源并未全面覆盖新能源汽车领域的全部电学知识内容,也没有针对应用型本科特点开展深入的知识应用教学,无法实现培养学生把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的能力。因此,在进行电工与电子技术课程线上教学资源建设的过程中,应强调引进与自建相结合,在现有优质慕课资源的基础上,结合应用型本科的人才培养目标和新能源汽车领域的岗位需求,增加必要的自建线上教学资源,重新组织构建电工与电子技术教学内容,以更好地实现应用型人才“重实践”的培养目标。

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